1、第三节 用途广泛的金属材料A 篇 知识对点训练知识点 1 合金1合金与纯金属制成的金属材料相比，优点是( )合金的硬度一般比它的各成分金属的大一般地，合金的熔点比它的各成分金属的更低改变原料的配比、改变生成合金的条件，可以得到具有不同性能的合金合金比纯金属的导电性能更强合金比纯金属的应用范围更广泛A BC D答案 A解析 一般情况下纯金属的导电性比合金的导电性好，正确。2在生活、生产中，目前用量最大、用途最广的合金是( )A钛合金 B铜 C钢 D硬铝答案 C解析 目前在生产、生活中用量最大，用途最广的合金是钢。3下列说法不正确的是( )A青铜是我国使用最早的合金B生铁是合金，钢是纯铁C生铁的熔
2、点比纯铁低D合金的硬度一般比它各成分金属的硬度大答案 B解析 钢是铁的合金。4下列关于合金的说法不正确的是( )A青铜是一种铜的合金B合金中可以含有非金属元素C硬铝比纯铝的硬度低D储氢合金是一类能大量吸收 H2的材料答案 C解析 合金的硬度一般比成分金属硬度大，C 错误。5铁是人类较早使用的金属之一。据有关报道，目前已能冶炼出纯度高达 99.9999%的铁。纯铁的实际使用范围有限，人们大量使用的是铁的合金。钢铁是铁碳合金的总称，其强度高、价格便宜、应用广泛。以下关于不锈钢和普通钢的认识中，你认为正确的是 ( )A它们的组成元素是相同的B耐腐蚀的性能不同C它们都属于钢，因此物理性质是一样的D构成
3、普通钢和不锈钢的主要元素都是铁，因此它们的化学性质完全相同答案 B解析 不锈钢是在普通钢的基础上，加入 Ni、Cr 等多种元素炼制成的钢材，它在空气中能保持金属光泽，也就是具有不生锈的特性。铬元素的加入使不锈钢表面形成致密且坚固的氧化膜，防止内部铁与外部物质接触。镍元素的加入，使不锈钢在多种酸、碱、盐的水溶液中也能具有很好的化学稳定性和耐腐蚀性。综上所述，不锈钢具有优良的性能，在很多方面不同于普通钢，故 B 项正确。知识点 2 正确选用金属材料6下列适合于制作不锈钢用具的铁合金是( )A低碳钢 B中碳钢 C高碳钢 D合金钢答案 D解析 低碳钢、中碳钢和高碳钢都属于碳素钢，是普通钢。合金钢是在碳
4、素钢里适量地加入一种或几种合金元素，使钢的结构发生变化，从而使钢具有各种不同的特殊性能，合金钢用途广泛，可用于制作不锈钢。7物质的性质决定了物质的用途，下面关于金属性质与用途的说法错误的是 ( )A利用铝的延展性将铝锭制成铝箔B利用铝具有金属光泽将铝制成高压铝锅C利用铁的还原性用铁粉回收照相废液中的银D利用铜的导电性制电线答案 B解析 将 Al 制成高压锅利用铝的导热性和延展性。8铝镁合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是( )A不易生锈 B导电性好C密度小 D强度高答案 B解析 导电性与铝镁合金的这些用途无
5、关。9钛和钛的合金被誉为“21 世纪最有发展前景的金属材料”，它们具有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。关于钛和钛的合金的用途中，不切合实际的是 ( )A用来作保险丝B用于制造航天飞机C用来制造人造骨D用于家庭装修，作钛合金装饰门答案 A解析 根据题给信息，钛和钛的合金熔点高，故不能作保险丝；密度小、可塑性好、易加工，故为制造飞机及家庭装饰的好材料；钛的“生物相容性”说明人体对钛排异性小，是制造人造骨的好材料。B 篇 综合提升训练10经研究发现，含有 95%的铝和 5%的镓、铟及锡组成的新型合金与水能快速反应制得氢气，整个反应
6、中只消耗铝，而反应生成的 Al2O3可回收再利用，这样不仅降低了制氢气的成本，而且方便快捷，这一发现将燃氢汽车的研发推向新的里程碑。下列有关说法不正确的是( )A此合金一定比纯铝柔软B铝作为还原剂，有资源丰富的优势C合金与水反应的总反应式为 2Al3H 2O=Al2O33H 2D合金中的镓、铟及锡对铝与水的反应可能起催化作用答案 A解析 合金的硬度一般比组成合金的各材料的硬度大，A 错误；铝是地壳中含量最高的金属元素，B 正确；由题中信息和纯铝在常温下与水不反应知 C、D 正确。11碲锌镉(TeZnCd)晶体可以用于制造红外探测器的基础材料，下列有关叙述中不正确的是( )A它是由 Te、Zn、
7、Cd 按一定比例形成的化合物B它易导电、导热，具有延展性C它的熔沸点比 Zn 的低D它的硬度和强度比 Cd 的大答案 A解析 碲锌镉晶体是由 Te、Zn、Cd 按一定比例熔合而成的具有金属特性的合金，合金是混合物，合金具有比成分金属低的熔沸点、高的硬度和强度。12由 Na、Mg、Al、Fe 四种金属单质中的两种组成的混合物共 12 g，跟足量盐酸反应，产生 5.6 L H2(标准状况下)，由此可判断混合物中必定含有( )AFe BNa CMg DAl答案 A解析 由以上关系可知产生 5.6 L H2，只有 Fe 的质量大于 12 g，一定含有 Fe。13将镁和铝的混合物 a g 投入到足量的氢
8、氧化钠溶液中，充分反应后将残余固体洗净，然后使残余固体在足量的纯氧中加热，最终得到 a g 固体，则镁铝混合物中铝的质量分数为( )A40% B47% C53% D60%答案 A解析 溶于过量 NaOH 溶液后 Al 完全溶解，所得固体全部为 Mg，再与 O2反应仍为 a g，可知 Al 的质量等于 MgO 中氧的质量，故合金中铝的质量分数等于 MgO 中氧的质量分数，为 100%40%。1616 2414某镁铝合金共 21 g，将其加入到 1 L 5 molL1 的盐酸中，共收集到标准状况下的气体 22.4 L。(1)关于合金的下列说法正确的有_。a合金只能由两种或两种以上的金属组成b合金的
9、硬度一般比其组成成分金属的硬度大c镁铝熔成合金的过程是一个化学过程d合金的熔点一般比其组成成分的熔点低e合金具备金属的特性(2)该合金中镁、铝的质量分别为_、_。(3)反应中共消耗 5 molL1 的盐酸_L。(4)向反应后的溶液中逐滴加入 5 molL1 的 NaOH 溶液，若要使沉淀恰好达到最大值，需要加入 NaOH_L。(5)再加入 NaOH 溶液至足量，沉淀减少_g。最后剩余的沉淀是_，其质量是_g。答案 (1)bde (2)12 g 9 g (3)0.4 (4)1(5)26 Mg(OH) 2 29解析 (1)合金是由两种或两种以上的金属(或金属和非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，
10、a 错误，e 正确；合金的硬度一般大于其成分金属，b 正确；合金的形成过程中没有新物质生成，是物理变化，c 错误；合金的熔点一般低于其成分金属，d 正确。(2)设合金中含有 Mg 的物质的量为 x，含有 Al 的物质的量为 y。Mg 2HCl= =MgCl2H 21 mol 2 mol 22.4 Lx 2x 22.4x L2Al 6HCl= =2AlCl33H 22 mol 6 mol 67.2 Ly 3y 33.6y LError!x mol y mol12 13m(Mg) mol24 gmol1 12 g12m(Al) mol27 gmol1 9 g。13(3)消耗 n(HCl)2 x3
11、y2 mol3 mol2 mol， V(HCl) 0.4 12 13 2 mol5 molL 1L。(4)当沉淀达到最大值时， n(NaOH) n(HCl)1 L5 molL1 5 mol， V(NaOH)1 L。5 mol5 molL 1(5)加入足量 NaOH 溶液时，Al(OH) 3溶解， mAl(OH)3 nAl(OH)378 gmol1 13mol78 gmol1 26 g，沉淀减少 26 g，剩余的沉淀是 Mg(OH)2， mMg(OH)2 nMg(OH)258 gmol1 mol58 gmol1 29 g。1215某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅(硅不与盐酸反应)，为了测定该合金
12、中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题：(1)称取样品 a g，称量时应该使用的主要仪器的名称是_。(2)将样品溶解于过量的稀盐酸中，过滤。滤液中主要含有_，滤渣中含有_，溶解、过滤用到的玻璃仪器是_。(3)滤液中加过量氢氧化钠溶液、过滤，有关的离子方程式是_。(4)向步骤(3)的滤液中通入足量二氧化碳气体，过滤，有关的离子方程式是_。(5)步骤(4)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次，烘干并灼烧至恒重，冷却后称重，其质量为 b g，有关的化学方程式是_，原样品中铝的质量分数是_。(6)若步骤(3)中加入氢氧化钠的量不足，则实验结果_(填“偏高”“偏低”或“不影响”，下同)；若步骤(5)中滤渣没
13、有洗涤，则实验结果_；若滤渣灼烧不充分，则实验结果_。答案 (1)托盘天平(2)MgCl2、AlCl 3、HCl Cu、Si 烧杯、玻璃棒、漏斗(3)Mg2 2OH =Mg(OH)2，Al 3 4OH =AlO 2H 2O，H OH =H2O 2(4)AlO CO 22H 2O=Al(OH)3HCO 2 3(5)2Al(OH)3 Al2O33H 2O %= = = = = 900b17a(6)偏低 偏高 偏高解析 (2)合金中 Al、Mg 可与盐酸反应生成 AlCl3、MgCl 2和 H2，而 Cu、Si 不溶于盐酸，故样品溶于过量的盐酸后过滤，滤液中含有 AlCl3、MgCl 2、HCl，滤
14、渣中含有Cu、Si，溶解、过滤所用的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗。(3)向滤液中加入过量 NaOH 溶液，发生的反应为：Mg 2 2OH =Mg(OH)2，Al 3 4OH =AlO 2H2O，H OH =H2O，过滤后的滤液中含 AlO 、OH 。 2 2(4)向含有 AlO 、OH 的滤液中通入足量 CO2，发生的反应为 OH CO 2=HCO ，AlO 2 3CO 22H 2O=Al(OH)3 HCO ，过滤可得 Al(OH)3。 2 3(5)Al(OH)3受热分解为 Al2O3和 H2O，方程式为 2Al(OH)3 Al2O33H 2O， n(Al)2 n(Al2O3) mol， m(Al) g，铝的质量= = = = = 2b102 54b102分数 100% %。54b102a 900b17a(6)若步骤(3)中加入 NaOH 溶液不足时，Al 3 不能完全转化为 AlO 使最后所得 Al2O3 2质量偏小，测定结果偏低；若步骤(5)中滤渣没有洗涤，沉淀表面附着的溶液中的溶质在灼烧时析出，使 m(Al2O3)偏大，测定结果偏高；若滤渣灼烧不充分， m(Al2O3)偏大，测定结果偏高。